ТОП 10:

Синхронизация в системах ТИ с ВРК.



Синхронная и синфазная работа передающей и приемной сторон системы достигается синхронным и синфазным движением распределителей каналов. Применяются следующие способы синхронизации и синфазирования:

Пошаговый, при котором каждый очередной импульс вызывает продвижение распределителя на передающей и приемной сторонах на один шаг. Пошаговый способ реализуется наиболее просто и не требует установки генератора тактовых импульсов на приемной стороне. Он может быть реализован тремя путями: передачей тактовых импульсов по специальному каналу, передачей специальных продвигающих импульсов перед каждым измеряемым и использование измерительных импульсов в качестве продвигающих. Первый путь целесообразно применять, если в данном направлении имеется более восьми информационных каналов, так как он требует такой же полосы частот как и информационные, что в условиях ограниченности полосы группового тракта требует увеличения мощности передатчика, а порой приводит к снижению помехоустойчивости.

Схема синхронизации для второго пути приведена на рис. 1.24. Этот путь требует увеличения числа импульсов на периоде опроса, а следовательно и расширения полосы частот канала связи. Очевидно, что данный путь можно применять при небольшом количестве каналов и достаточной полосе частот.

 
 

СТИ – селектор тактовых импульсов; РИ – распределитель импульсов.

Рис. 1.24. Схема синхронизации при передаче перед каждым информационным
импульсом тактового импульса

Третий путь пошаговой синхронизации применяется в таких системах, в каждом такте которых имеется импульс, несущий измерительную информацию. Примером таких систем может быть система с АИМ при условии, что нулевые значения измеряемых величин передаются импульсами минимальной амплитуды. Схема формирования тактовых импульсов и временные диаграммы для систем с АИМ и ШИМ приведены на рис. 1.25 и 1.26 соответственно.

 
 

б
а
Рис. 1.25. Схема формирования тактовых импульсов из АИМ сигнала:

 
 

а – функциональная схема; б – временные диаграммы

Рис. 1.26. Схема формирования тактовых импульсов из ШИМ сигнала

 

       
 
а
   
б
 


Необходимо отметить низкую помехоустойчивость пошаговой синхронизации. Появление в сигнале лишнего импульса или пропажа импульса под действием помех приводит к сбою синхронизации или к пропаже измерительной информации, если не предусмотрена защита от помех в виде счета импульсов в каждом канале.

Стартстопный способ, при котором распределители переключают канал на передающей и приемной сторонах от местных генераторов, работающих со стабильной, почти одинаковой частотой. Запуск распределителя приемной стороны, начиная с первой позиции, производится синхроимпульсом (СИ), который поступает от передатчика. Распределитель на приемной стороне останавливается после прохождения всех n позиций (каналов) до момента прихода очередного циклически посылаемого СИ, который вновь запускает РИ. Функциональная схема и временные диаграммы работы представлены на рис. 1.27.

Помехоустойчивость стартстопного способа значительно выше, так как единичное искажение помехой может вызвать рассогласование в движении распределителей только в пределах цикла до прихода очередного СИ. Очередной СИ восстанавливает синхронное движение распределителей.

Циклический способ синхронизации отличается только тем, что СИ сбрасывает в исходное состояние РИ и по совершении n шагов РИ не останавливается, а продолжает работу дальше, а очередной СИ снова устанавливает его в исходное состояние. Очевидно, что для синхронизации необходимо, чтобы нестабильность частоты местного генератора была такой, чтобы рассинхронизация не происходила в течение цикла. Схема циклического способа синхронизации приведена на рис. 1.28.

Инерционный способ, при котором так же, как и при стартстопном способе, циклически передаются синхроимпульсы. Однако распределители переключаются от стабильных по частоте местных тактовых генераторов равномерно, без остановки в конце цикла. Синхроимпульсы воздействуют на частоту ГТИ в небольших пределах обычно через инерционное звено. Для приема синхроимпульсов применяется стробирование и другие меры, уменьшающие влияние помех в интервалы времени, в которые не ожидается приход синхроимпульсов. Структурная схема, реализующая этот способ, приведена на рис. 1.29.

 

 

 

 

а
б

 

ССИ – селектор синхроимпульса

Рис. 1.27. Стартстопный способ синхронизации

а – функциональная схема; б – временные диаграммы

 

 

 

Рис. 1.28. Циклический способ синхронизации


 

Рис. 1.29. Схема инерционного способа синхронизации

 

Синхроимпульсы, поступающие из канала связи, селектируются ССИ и через полосовой фильтр (ПФ), на выходе которого выделяется первая гармоника импульсного сигнала, поступающая через формирователь F2 на один из входов фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ), на второй вход ФЧВ поступает сигнал от управляемого напряжением генератора G через делитель. Если эти сигналы не совпадают по фазе, то на выходе ФЧВ появляется сигнал рассогласования, который через фильтр нижних частот (ФНЧ) регулирует частоту генератора G до получения значения сигнала на выходе ФЧВ, равным нулю. Этот способ синхронизации имеет резко увеличенную помехоустойчивость и применяется в условиях с высоким уровнем помех.

В заключение следует отметить, что использование метода временного разделения каналов позволяет создать сравнительно простые по устройству, надежно работающие системы с большим числом каналов, причем при необходимости регистрации сообщений в цифровой форме, преобразование сигнала из аналоговой формы в двоичный код производить в приемной части.

3.структурная схема кп цифровой системы ти (рис. 1.33; 1.35).

На рис. 1.33 представлена структурная схема КП, а на рис. 1.35 – временная диаграмма его работы. Всей работой управляет генератор тактовых импульсов (ГТИ), частота импульсов которого выбирается в зависимости от скорости преобразования в АЦП, скорости передачи информации по каналу связи и числа каналов. Преобразователь параллельного кода в последовательный подсчитывает такты и определяет границы подциклов. Под подциклом понимается время, отведенное для передачи информации по одному информационному каналу. Распределитель каналов подсчитывает подциклы и определяет границы циклов (диаграмма 3). Таким образом, в каждый момент времени открыт только один ключ коммутатора и аналоговое сообщение от соответствующего датчика поступает на вход АЦП, где, как правило, преобразуется в двоичный код (цифровой эквивалент). Неизбыточная кодовая комбинация поступает в устройство защиты от ошибок (УЗО), где кодируется в одном из помехозащищенных кодов и через сумматор поступает на вход группового модулятора. Учитывая, что в цифровых телеметрических системах предъявляются более жесткие требования к синхронизации, чем в системах с ВРК, а это связано с тем, что каждому отсчету соответствуют n разрядов, в системе предусмотрено устройство формирования синхросигналов. В качестве синхросигналов применяется специальная кодовая комбинация. Частота следования слов (т.е. частота коммутации сообщений) и двоичных разрядов отличаются в n раз, где n=k+r – разрядность слова. Поэтому слова на выходе УЗО следуют друг за другом плотно, без временных пауз (диаграмма 8).

Операция формирования полного телеметрического сигнала заканчивается в сумматоре. Таким образом, полный сигнал кодо-импульсно-модулирован-ный (КИМ) – это последовательность единиц и нулей, несущих информацию о результатах отдельных измерений и различную вспомогательную информацию. Разметка телеметрического цикла (кадра) в цифровой форме на выходе сумматора представлена на диаграмме 9 рис. 1.35.

С выхода сумматора КИМ сигнал поступает на модулятор передатчика. Вообще говоря, в цифровой системе может быть применен любой вид манипуляции несущей – АМП, ЧМП или ФМП, но с точки зрения повышения помехоустойчивости наиболее предпочтительны ФМП (ОФМП), затем ЧМП. Таким образом, высокочастотный сигнал цифровой телеметрической системы имеет двойную модуляцию КИМ-ЧМП или КИМ-ФМП (ОФМП). В случае применения радиолиний может потребоваться тройная модуляция (например, КИМ-ЧМП-ФМ), которая позволяет сформировать спектр высокочастотного телеметрического сигнала таким образом, чтобы облегчить выделение несущей в приемном устройстве для синхронного детектирования.

Рис. 1.33. Структурная схема КП цифровой телеметрической системы

 

 

 

Экзаменационный билет № 34







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.29.190 (0.005 с.)